航母飞轮弹射器是否可行?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/26 19:24:09
现代航空母舰上弹射器的重要性勿需多言,近来中常弹的喜讯,逐渐变成中常滑,理由就是弹射器搞不定。在此我设想了一种新结构的弹射器,避开蒸汽弹射器超长开口气缸的工艺难题,请各位看看有无可行性?当然,如果我们能搞定电磁弹射器,当我多事。
思路:利用大型飞轮蓄能进行弹射,各部件加工均较简单,应该无太大技术难度。
性能:除弹射重型舰载机外,通过调节飞轮转速,也可弹射小型无人机
结构如下图,画图简陋,但可说明我的意图。
飞轮弹射器.jpg
工作过程:
1、弹射牵引车在归位牵引绳牵引下归位,断开绕线锥离合器
2、启动飞轮加速电机,接通飞轮加速离合器,给飞轮加速。飞轮需要达到的转速由计算机根据弹射飞机的重量、速度、风速等要求算出。
3、飞轮达到要求转速后,断开加速离合器,接通绕线锥离合器。此时绕线锥开始收回弹射牵引绳,带动小车及舰载机加速,直到完成弹射。
部件注解:
1、飞轮:蓄能部件,重量约数十吨。工程上应该可行,我国核潜艇研制历程曾经提到,美国早期弹道导弹核潜艇为了解决稳定问题,在艇内安装了一个数十吨的陀螺。
2、绕线锥:空心锥形结构,底部直径根据转速可在数米-十余米取值。表面有螺线形的绕线槽。弹射牵引绳固定在椎体头部。工作时,初期锥体直径较小,绕线速度低,弹射器初始加速度低。随着椎体旋转,绕线速度逐渐加快,带动舰载机逐渐加速。通过对椎体形状的选择,可以弥补飞轮转速下降的影响。
3、如果需要频繁弹射无人机,可以考虑集装一个小飞轮,专门用于无人机弹射。

欢迎就工程、技术可行性拍砖,张口只会“小白”的小白请……现代航空母舰上弹射器的重要性勿需多言,近来中常弹的喜讯,逐渐变成中常滑,理由就是弹射器搞不定。在此我设想了一种新结构的弹射器,避开蒸汽弹射器超长开口气缸的工艺难题,请各位看看有无可行性?当然,如果我们能搞定电磁弹射器,当我多事。
思路:利用大型飞轮蓄能进行弹射,各部件加工均较简单,应该无太大技术难度。
性能:除弹射重型舰载机外,通过调节飞轮转速,也可弹射小型无人机
结构如下图,画图简陋,但可说明我的意图。
飞轮弹射器.jpg
工作过程:
1、弹射牵引车在归位牵引绳牵引下归位,断开绕线锥离合器
2、启动飞轮加速电机,接通飞轮加速离合器,给飞轮加速。飞轮需要达到的转速由计算机根据弹射飞机的重量、速度、风速等要求算出。
3、飞轮达到要求转速后,断开加速离合器,接通绕线锥离合器。此时绕线锥开始收回弹射牵引绳,带动小车及舰载机加速,直到完成弹射。
部件注解:
1、飞轮:蓄能部件,重量约数十吨。工程上应该可行,我国核潜艇研制历程曾经提到,美国早期弹道导弹核潜艇为了解决稳定问题,在艇内安装了一个数十吨的陀螺。
2、绕线锥:空心锥形结构,底部直径根据转速可在数米-十余米取值。表面有螺线形的绕线槽。弹射牵引绳固定在椎体头部。工作时,初期锥体直径较小,绕线速度低,弹射器初始加速度低。随着椎体旋转,绕线速度逐渐加快,带动舰载机逐渐加速。通过对椎体形状的选择,可以弥补飞轮转速下降的影响。
3、如果需要频繁弹射无人机,可以考虑集装一个小飞轮,专门用于无人机弹射。

欢迎就工程、技术可行性拍砖,张口只会“小白”的小白请……
这个东西据说有人造过,但是因为离合器承受不了大负荷而放弃。弹射时烧的通红.......
有点像摩擦焊机的样子了:L
问题1:轴承lz如何考虑的
问题2:加速飞轮时间,驱动动力怎么来,假设弹射成功,如何减速
问题3:各个部件用什么材料,例如绳子
问题4:绕线随着锥体半径变化而加速?如何保持飞轮的动力输出?飞轮是惯性的话,阻力增大动能消耗不是固定的吧

我是小白,路过随便问问
蒸汽弹射是最优方案,而且集中力量一定能造出来:D 所以这些另类方案不可能上马的:handshake
想法是好的,实现起来就没有那么简单了,
弹射器这个东西人家已经有了最好的路了,就不要再向别的路了
原帖由 魔人布欧 于 2009-4-8 17:25 发表
问题1:轴承lz如何考虑的
问题2:加速飞轮时间,驱动动力怎么来,假设弹射成功,如何减速
问题3:各个部件用什么材料,例如绳子
问题4:绕线随着锥体半径变化而加速?如何保持飞轮的动力输出?飞轮是惯性的话,阻 ...

1、轴承问题应该不大,火车轴不也只有4根么
2、有个加速电机。弹射成功,断开绕线锥离合器,飞轮不必减速,刹住绕线锥即可。
3、当然是钢……
4、如果飞轮动能显著大于弹射飞机所需动能,基本可不考虑飞轮减速问题
原帖由 老牛居 于 2009-4-8 17:23 发表
有点像摩擦焊机的样子了:L

飞轮转速不必太高,齿轮箱也可以加速啊
原帖由 千里马 于 2009-4-8 17:26 发表
想法是好的,实现起来就没有那么简单了,
弹射器这个东西人家已经有了最好的路了,就不要再向别的路了

电磁当然好,如果是蒸汽毛病也不少……飞轮结构至少抗损性比蒸汽强。
原帖由 老牛居 于 2009-4-8 17:25 发表
蒸汽弹射是最优方案,而且集中力量一定能造出来:D 所以这些另类方案不可能上马的:handshake


看来弹弓有戏  最好了 偶喜欢高山大师的航妈图 带弹弓的
原帖由 老牛居 于 2009-4-8 17:23 发表
这个东西据说有人造过,但是因为离合器承受不了大负荷而放弃。弹射时烧的通红.......

所以我设想用锥形的绕线器。弹射初期绕线锥直径较小,加速度也比较小,离合器负荷不大,然后是一个逐渐加速过程,离合器应该不会出现很大负荷峰值。
不如采用核爆炸冲击波气浪推进,可一次把航母上的飞机全弹射出去,同时升空效率无敌。
拜教主
顺便回lz,lz的想法我也想过,不过估计材料强度什么的现在还做不到这一点。但lz滴精神还是要赞下的[:a4:]
顶LZ,群策群力,集思广益
想法还是有些道理,比有些人胡整的东西好多了。

老美的电磁弹射器里面就有飞轮蓄能器,楼主的东西制造难度和那个差不多。

要蓄能,飞轮的转速必须很高,可能上万转,绕线锥转速可能就是几十转,同时扭矩极大,这么一个变态的变速器,加上离合器,难度赶上了F-35战机的风扇驱动装置。呵呵:)
电磁弹射连老霉还在理论中...超大今天咋的了,各位版主管管好不。。。
原帖由 秦龙八部 于 2009-4-8 19:01 发表
想法还是有些道理,比有些人胡整的东西好多了。

老美的电磁弹射器里面就有飞轮蓄能器,楼主的东西制造难度和那个差不多。

要蓄能,飞轮的转速必须很高,可能上万转,绕线锥转速可能就是几十转,同时扭矩极大, ...


电磁弹射的飞轮蓄能倒是第一次听说。他的转速高可能是发电的要求。如果飞轮弹射应该用不了这么高的转速,例如搞个200T的飞轮……
上世纪80年代,我在《知识就是力量》杂志上看过,有人提出一种利用飞轮蓄能的发动机,原理类似于咱们小时候玩儿过的小车,向后倒一段距离以后,会自动往前行驶一段距离。这种发动机很适合用于某些直线往复式运动的车辆上,比如说仓库里的叉车和装载机。但是这个难点就在于制造飞轮的材料上。后来也没下文了。
你说的那个是因为要勇于车辆,必须限制重量,因此必须高转速,因此对材料要求比较高,可能还必须密封抽真空。我设想的由于装在数W吨的航母上,因此可以造的很重,降低转速要求。
原帖由 tx97ee 于 2009-4-8 18:04 发表

电磁当然好,如果是蒸汽毛病也不少……飞轮结构至少抗损性比蒸汽强。

飞轮最大的劣势在于:没人用过。没结果实战检验。这对决策者来说是非常重要的。
原帖由 tx97ee 于 2009-4-8 19:52 发表


电磁弹射的飞轮蓄能倒是第一次听说。他的转速高可能是发电的要求。如果飞轮弹射应该用不了这么高的转速,例如搞个200T的飞轮……

搜索一下飞轮蓄能可以出来很多结果 东西不是很新了 五年之前就有样机进入试用
小型版本已经在部分实验室使用 目前除了超级电容这是储能密度最高的几种手段之一 搞全电坦克能用上 说白了有点像个超大号的硬盘
有人用过。性能不如蒸汽的。
可靠性低。那个大家伙有点不均匀可就不能使了。
另外,重量太大。
楼主很有创意,赞一下
我对楼主有个补充,既那个绕线锥。应当设立两个,那么这边放线的时候,另一个就同时收线了。这样就避免了频繁发射的时候,还要将线转回去。这样等于是两套发射装置了。
同时我觉得楼主利用电能,电能虽然爆发力不强,但是可以通过飞轮加变速器来解决。只是这样一来,貌似这个时间可能会有点长。如果可能的话,还是使用蒸汽一类的好。用蒸汽推动曲轴,直接给予飞轮一个比较大的瞬间爆发转速。
因为船上的电力,也是来自于发动机的,如果用发动机发电,再用到电机上,无疑损失了一部分能耗。并且蒸汽或者燃油汽缸,能够较快的释放,而电力要给飞轮上”发条“则需要一定的时间了。
飞轮的质量肯定是很大的,这是一个劣势。其次,对于绕线轴的离合器要求也很高。如果可能的话,应当尽量简化离合器。或者直接取消后面那个变速器。这样要解决的就是飞机对于瞬间加速度的承受力,可以在那个承受飞机的“固件”上采取悬挂装置,并且飞机在前半程滑动时是被固定在固件上的,而且这个紧固方式有弹簧或者液压可以缓冲,到最后才放开。
飞轮蓄能电磁弹得现在还没出世,飞轮拉绳的1917年就开始淘汰了
原帖由 jiandingzhe 于 2009-4-8 21:50 发表
可靠性低。那个大家伙有点不均匀可就不能使了。
另外,重量太大。


重量均匀性应该好解决,可以在工厂校准。
重量的话比起全套蒸汽部件可能也差不多。
原帖由 当头一砖 于 2009-4-8 23:10 发表
飞轮蓄能电磁弹得现在还没出世,飞轮拉绳的1917年就开始淘汰了

倒……:') :') :')
原帖由 tx97ee 于 2009-4-8 23:17 发表

倒……:') :') :')

;P 砖大有文章的,你站内搜一下看看啊
可以考虑一下,毕竟这东西不用淡水。常规动力航母如果采用蒸汽弹射的话所需要的大量淡水(据说一次弹射需水量达10吨)如何解决?
pilidafashi 发表于 2009-4-11 14:11

取海水淡化的。
需要用滑轮的,都过时了,机械承受力不够,功率损失比较大。弹射器汽缸为什么要开口呢?就是这个原因,直接推动飞机比通过滑轮组推动飞机好。
想法不错,建议哪个中科院院士有空研究一下下
弱弱的问下飞轮本身的重量能否称之为死重
计算了一下,飞轮要达到100兆焦的弹射能量,需要直径5米厚2米的飞轮(200吨)以每分种240转的速度转。如果换更小而更快速的飞轮,则能量下降很快。转速增快,则大尺寸飞轮的轴承机构超出常规机械范围。

绕线锥倒是可行的,弹不同的机型可用不同的线轱辘,但是必要性不大,因所有的飞机起速度要求都差不多。

不需逆转回钢丝,设几个托线轮就可以循环不停地转。当有负荷时向绕线锥粗端偏,无负荷时以很低的速度空转,从而省去变速和离合机构。要考虑250米左右的纲丝绳和托线轮的死重量。

此方案的优点是纯机械动作,没有复杂的机电转换和蒸汽系统。能量利用率较高,但计算后看,重量上并不优势。
对机电专业纯文盲,但支持楼主创新
楼主注意螺锥的变速范围。考虑到钢丝绳拉力,钢丝绳不可能细于30毫米。
这种情况下,螺锥小端直径不太可能小于300毫米,由于结构的限制,螺锥大端的大致只大到3米左右,进而限制了螺锥的变速范围在10倍左右不能更大。
考虑到弹射的线速度240公里/小时,相当于66米/秒。因此螺锥小端初始绕钢丝绳就要达到6米/秒而不能无限小。
弹射器MD以为我们趟路很多年了,还是蒸汽或电磁的优点更多。
镶黄旗 发表于 2011-11-22 15:43
计算了一下,飞轮要达到100兆焦的弹射能量,需要直径5米厚2米的飞轮(200吨)以每分种240转的速度转。如果换 ...
是否可以用 4个75吨的飞轮组代替这一个200吨的飞轮?
这样每个子飞轮的启动直接用一套电机组直接给飞轮边缘加力(可以借助离合和中型变速器以便于控制加力),不要直接给飞轮的轴承加力,否则电机要求高..
轴承的问题也相对好解决..
若是借用现代的自动控制技术,可以较好地完成 绕线的复位和解套技术.
fyjs.cn/bbs/htm_data/25/1204/695164.html这个里面介绍的详细.
但唯一就是绳索的耐高温不行,才150℃.
借助定滑轮或者排列成弧形定滑轮组 可以解决绳索的折弯问题.
其他比如复位等借助单片机自动控制, 比较好解决.
LZ,你这个设计太好了,个人觉得比电磁弹射器更实用。
军方应该请楼主启动这个项目啊。
楼主不介意的话,可以发个邮箱给我,我的是shineyy2006@126.com